赤霉素菌渣与餐厨垃圾混合厌氧消化特性研究

摘要

赤霉素作为一种农用抗生素因其具有植物生长促进作用而被广泛用于农业生产。赤霉素生产过程中会产生赤霉素菌渣，赤霉素菌渣中含有丰富的有机物以及少量的赤霉素残留。赤霉素菌渣对周边环境造成了潜在的环境风险，已经成为药品生产企业的重要难题。本课题通过对赤霉素菌渣预处理及其可厌氧生化性能进行研究并进一步研究菌渣和餐厨垃圾的混合厌氧消化特性，以期为生产应用提供一定的理论研究基础和技术支撑。
　　本研究的主要内容及结论如下：
　　（1）采用碱热联合工艺对菌渣进行预处理，正交实验设计结果表明：碱热预处理能有效地提高菌渣的水解效果，SCOD的溶解率最高可达65.26％，产气量也得到提高。影响菌渣预处理的主要因素为加碱量、预处理时间和温度，综合考虑确定后续实验预处理条件为预处理温度65℃、加碱量6%、预处理时间30 min。
　　（2）在中温条件下进行不同混合比例的静态发酵试验。实验结果表明：提高餐厨垃圾混合比例，可以有效地提高系统产气量及有机物去除率，但系统的稳定性指标会降低。赤霉素菌渣和餐厨垃圾的混合比2:1时最高产气率、有机物去除率分别为103.2 mL/d、45.2%，相对于赤霉素菌渣单独厌氧发酵分别提高339.14%、34.12%，且系统稳定性指标VFA/碱度稳定在0.5左右，综合考虑系统效率和稳定性比较确定2：1为最佳混合比例。
　　（3）在35℃、45℃、55℃三个CSTR设备以最佳混合比例2:1分别以1 gVS/(L·d)作为启动负荷进行为期158天厌氧发酵动态试验。实验结果表明：35℃、45℃、55℃系统最大可容忍负荷分别为5 gVS/(L·d)、6 gVS/(L·d)、7 gVS/(L·d)，系统稳定期平均最大产气量分别为670 mL/d、720 mL/d、760 mL/d。高温系统日产气量最大，系统稳定性较差。中温35℃系统，在可容忍范围内，增大有机负荷可以提高系统产气率，有机物去除率。综合得出35℃，4 gVS/(L·d)，赤霉素菌渣与餐厨垃圾混合比例为2：1为厌氧发酵性能最佳状态。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 菌渣的处理技术概述

1.3 餐厨垃圾的处理技术概述

1.4 厌氧处置技术现状

1.5 研究目的及意义

1.6 研究内容及特色

第2章 试验材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验仪器与装置

2.3 分析测试方法

第3章 赤霉素菌渣预处理及其厌氧性能研究

3.1 试验设计

3.2 实验结果与讨论

3.3 本章小结

第4章 混合比对赤霉素菌渣与餐余垃圾厌氧发酵影响

4.1 实验设计

4.2 实验结果与讨论

4.3 本章小结

第5章 赤霉素菌渣与餐厨垃圾混合厌氧消化动态实验分析

5.1 实验设计

5.2 实验结果与讨论

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果